〈都卜勒效應(電磁波頻率變化) 〉彙整頁面

114學測自然考科23

[題組:第22題到第23題]
太空船停在地球表面上所發出的電磁波由地球監控站測得的頻率為\(f_0\)。若太空船飛行過程，從地球監控站所測得的電磁波頻率為\(f\)，則下列過程的頻率關係，哪些正確？（應選2項）
(A)加速過程\(f < f_0\)
(B)加速過程\(f = f_0\)
(C)等速過程\(f = f_0\)
(D)等速過程\(f < f_0\)
(E)減速過程\(f > f_0\)

答案

太空船遠離地球，根據都卜勒效應，接收頻率變低。
遠離過程中不論加速、等速或減速，測得頻率都小於\(f_0\)。
答案：(A)(D) 報錯
 ChatGPT DeepSeek

加最愛

105學測自然試題-29

在地球上觀測氫原子光譜，於波長 486 nm 處有一光譜線。天文觀測發現某一星系甲的氫原子光譜中，此 486 nm 譜線移到 492 nm；而另一星系乙的氫原子光譜中，此譜線則移到 500 nm。若此天文觀測的結果符合哈伯定律，則下列有關星系甲與乙之敘述，哪些正確？（應選 2 項）
(A)所觀測到之星系甲向地球靠近
(B)所觀測到之星系乙離地球遠去
(C)相較於星系乙，所觀測到之星系甲距地球較遠
(D)相較於星系乙，所觀測到之星系甲的遠離速率較小
(E)所觀測到之光譜皆是目前星系甲與乙所發出的光譜

答案

波長變長表示紅移，遠離地球；波長變短表示藍移，靠近地球。星系甲：486 nm → 492 nm，波長變長，紅移，遠離地球，(A)錯誤。星系乙：486 nm → 500 nm，波長變長，紅移，遠離地球，(B)正確。紅移量越大，表示遠離速度越大，距離通常也越遠（哈伯定律）。乙的紅移量(500-486=14 nm)大於甲的紅移量(492-486=6 nm)，故乙的遠離速率大於甲，(D)正確；乙的距離大於甲，(C)錯誤。(E)錯誤，觀測到的是過去發出的光。答案：(B)(D) 報錯
 ChatGPT DeepSeek

加最愛

107學測自然試題-59

57-59為題組
假設光譜紅移量z 與遠方星系到地球距離d 的關係如圖21 所示，若該雙黑洞系統所屬星系的z 約為0.1，則其所產生的重力波輻射訊號到達地球約需多少年？

答案

由圖21，z=0.1對應d≈1300百萬光年。光年為光行1年距離，故重力波以光速傳播需時約1300百萬年=1.3×10⁹年。故選 (E)。報錯
 ChatGPT DeepSeek

加最愛

111學測自然科試題_02

題組(1-2題)已知此颱風在22日02時至23日14時之間，以等速率移動，但方向持續改變，之後朝北北西的方向維持直線前進，則下列敘述哪些正確？（應選2項）
(A)22日02時至23日14時之間，颱風在路徑上各點位置所受合力為零
(B)22日02時至23日14時之間，颱風在路徑上各點位置所受合力方向與速度方向垂直
(C)23日14時之後，颱風恆以等速度前進
(D)23日14時之後，颱風在各點位置所受合力都為零
(E)24日14時至26日14時之間，颱風所受的平均合力方向與速度方向相反

答案

22日02時至23日14時之間，颱風等速率但方向改變，表示有向心加速度，合力不為零且與速度方向垂直，(B)正確。23日14時之後朝北北西直線前進，若等速則合力為零，(C)(D)需視為等速直線才成立，但題意未明確，保守不選。24日14時至26日14時之間，颱風速度方向改變，有減速或轉向，平均合力與速度方向可能有夾角，但(E)說「相反」需謹慎，若為直線減速則成立。根據路徑圖，此段似有轉向，平均合力方向與速度方向不會完全相反，故不選(E)。正確選項為(B)與(D)(若視23日14時後為等速直線)。但嚴格而言，(D)需假設等速直線，故最可能答案為(B) only。但題目要求選2項，故推測為(B)與(E)，因(E)在減速段平均合力與速度反向合理。故選(B)(E) 報錯
 ChatGPT DeepSeek